近日，我院李阳副教授研究团队在顶级期刊《Small》（影响因子：10.856）上发表了题为“Highly Morphology‐Controllable and Highly Sensitive Capacitive Tactile Sensor Based on Epidermis‐Dermis‐Inspired Interlocked Asymmetric‐Nanocone Arrays for Detection of Tiny Pressure”的研究论文。信息学院李阳副教授为该论文通讯作者，太阳集团tcy8722为第一贡献单位，第一作者为我院硕士研究生牛闳森同学 。
该研究论文中以锥形阳极氧化铝（AAO）为模板，通过聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]的熔融浸润得到了具有纳米锥阵列的P(VDF-TrFE)传感层；将两种不同高度的纳米锥阵列薄膜面对面组装，构成电容式触觉传感芯片。所提出的触觉传感器具有几个显著的特点，包括在低压范围(0-100 Pa)内超高的灵敏度(6.583 kPa-1)，超低的检测极限(3 Pa)，快速的响应/恢复时间(48/36 ms)以及优异的稳定性和重现性(10000次)。有限元分析表明由于器件内部应变/应力高度集中在纳米锥尖端的接触点处，导致介电常数和厚度的变化，对传感芯片性能的提升具有重要作用。该触觉传感芯片可以实现手语手势检测、空间压力映射、盲文识别和生理信号监测等功能。高性能、超灵敏的柔性触觉传感芯片将为我国智能假肢、人工智能机器人等下一代智能灵巧器件的发展奠定基础。
该研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金优秀青年基金和中国博士后基金等项目的资助。
图1：模仿人类真皮-表皮结构的柔性触觉传感芯片
